在電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備的局部放電是引發(fā)絕緣老化、設(shè)備故障甚至電網(wǎng)事故的重要隱患。傳統(tǒng)離線檢測手段存在周期長、滯后性強(qiáng)等問題，難以滿足設(shè)備實(shí)時(shí)健康評估需求。高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)捕捉設(shè)備內(nèi)部微弱放電信號，實(shí)現(xiàn)故障早期預(yù)警，是提升設(shè)備可靠性、保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)手段。以下從系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)選型、實(shí)施步驟等方面制定建設(shè)方案。?

一、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)?

高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)采用 “感知層 – 傳輸層 – 處理層 – 應(yīng)用層” 四層架構(gòu)。感知層部署高頻電流傳感器(HFCT)、特高頻傳感器(UHF)等設(shè)備，通過非侵入式安裝方式，精準(zhǔn)采集設(shè)備表面或內(nèi)部的局部放電信號;傳輸層利用光纖或 5G 通信技術(shù)，將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心;處理層基于邊緣計(jì)算與云計(jì)算技術(shù)，對原始信號進(jìn)行降噪、特征提取與模式識別;應(yīng)用層通過可視化界面展示設(shè)備放電強(qiáng)度、趨勢圖譜等數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)報(bào)警、故障診斷及壽命預(yù)測功能，輔助運(yùn)維人員決策。?

二、核心技術(shù)選型?

傳感器技術(shù)：選用寬頻帶 HFCT 傳感器，可覆蓋 10kHz-100MHz 頻段，實(shí)現(xiàn)微小放電信號的高靈敏度捕捉;搭配 UHF 傳感器，利用特高頻電磁波檢測技術(shù)，有效排除環(huán)境電磁干擾，提高監(jiān)測準(zhǔn)確性。?

數(shù)據(jù)分析算法：采用深度學(xué)習(xí)算法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)與長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)(LSTM)結(jié)合，對歷史放電數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，建立放電類型識別模型，區(qū)分電暈放電、沿面放電、內(nèi)部放電等故障模式，提升診斷精度。?

通信與安全技術(shù)：數(shù)據(jù)傳輸采用加密光纖網(wǎng)絡(luò)，確保信號穩(wěn)定與數(shù)據(jù)安全;部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)本地預(yù)處理，降低云端計(jì)算壓力，提升響應(yīng)速度。?

提升設(shè)備可靠性：高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案

三、實(shí)施步驟?

前期調(diào)研與規(guī)劃：對目標(biāo)設(shè)備(如變壓器、開關(guān)柜、電纜接頭等)進(jìn)行全面評估，確定監(jiān)測重點(diǎn)區(qū)域與傳感器安裝位置;結(jié)合設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與歷史故障數(shù)據(jù)，制定監(jiān)測閾值與報(bào)警規(guī)則。?

系統(tǒng)部署與調(diào)試：完成傳感器安裝、通信網(wǎng)絡(luò)搭建及監(jiān)測主機(jī)調(diào)試;通過模擬放電試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)功能，確保信號采集、傳輸與分析模塊正常運(yùn)行。?

數(shù)據(jù)接入與平臺整合：將監(jiān)測數(shù)據(jù)接入企業(yè)智能運(yùn)維平臺，與其他在線監(jiān)測系統(tǒng)(如溫度、振動(dòng)監(jiān)測)數(shù)據(jù)融合，構(gòu)建設(shè)備綜合健康評估體系。?

人員培訓(xùn)與運(yùn)維：組織運(yùn)維人員開展系統(tǒng)操作、數(shù)據(jù)分析與故障診斷培訓(xùn);建立定期巡檢制度，對傳感器、通信線路等硬件進(jìn)行維護(hù)，保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。?

四、預(yù)期效益?

高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)建成后，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障隱患的提前預(yù)警，將故障平均修復(fù)時(shí)間縮短 60% 以上，減少因設(shè)備停運(yùn)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失;通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)防性維護(hù)策略，延長設(shè)備使用壽命 20%-30%，同時(shí)降低運(yùn)維成本與人力投入，顯著提升電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與智能化水平。